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专利号: 2016108186489
申请人: 彭希南
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-03-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种非晶合金铁心体永磁无刷直流电机,由电机本体和控制器两部分组成,电机本

体部分包括电机上端盖(1)、电机下端盖(2)、电机输出轴(3)、出线孔(20)、过线护圈(33)、轴套(39)、上骨架(13)、下骨架(14)、定子线圈(12)、定子铁心体(15)、转子铁心体(16)、钕铁硼永磁块(17)、上轴承(18)、下轴承(19)、固定螺丝(4),控制器部分包括铝金属基印刷线路板(6)、控制电缆线(5),双核单片机(8)、功率VMOS管(7)、霍尔元件A(9)、霍尔元件B(10)、霍尔元件C(11),其特征在于:所述的非晶合金铁心体永磁无刷直流电机为机电一体化结构,电机本体和控制器均封

装在电机上端盖(1)与电机下端盖(2)内,所述的定子铁心体(15)由开有嵌线槽(37)的多片非晶合金片叠合而成,并安装固定在由上骨架(13)和下骨架(14)组成的支撑体中,绕制后成型的定子线圈(12)的各个线包分别相嵌安装在上骨架(13)与下骨架(14)上,所述的转子铁心体(16)由非晶合金转子铁心片叠合而成,通过转子铁心片上的四个环形凸头(21)实现多片叠合定位后,再通过其上的四个定位装配孔(22)穿过绝磁螺丝固定成转子铁心体(16),转子铁心体(16)冲片边缘上均匀分布有八个V形开口(35),八块瓦片状的钕铁硼永磁块(17)分别镶嵌在转子铁心体(16)边缘上两个相邻的V形开口(35)之间,所述的电机输出轴(3)上紧配合安装一个开槽的轴套(39),转子铁心体(16)通过转子铁心中心孔(29)安装在开槽的轴套(39)上,所述的控制器元件及电路全部集成在铝金属基印刷线路板(6)上,其铝金属基印刷线路板(6)分别由上层的印刷电路层、中间的导热绝缘层和支撑铝金属圆柱体组成,其导热绝缘层为高热传导性无机填充物的环氧树脂,它使印刷电路层与支撑铝金属圆柱体紧密粘接成一体,在支撑铝金属圆柱体的圆曲面上镂刻有外螺纹(24),铝金属基印刷线路板(6)通过其支撑铝金属圆柱体上的外螺纹(24)旋入电机下端盖(2)中的内壁螺纹(23)中,再用螺丝穿过铝金属基印刷线路板(6)上的固定螺丝孔(40)与上骨架(13)上的工艺定位孔(34)相连固定,所述的铝金属基印刷线路板(6)上的铜箔蚀刻成电机控制器电路,分别表贴和焊接有功率VMOS管(7)、双核单片机(8)、霍尔元件A(9)、霍尔元件B(10)、霍尔元件C(11),在支撑铝金属圆柱体的背面有凸出的阿基米德螺旋状散热肋条(30)。

2.根据权利要求1所述的非晶合金铁心体永磁无刷直流电机,其特征在于:电机上端盖(1)、电机下端盖(2)均为铝合金压铸件,电机上端盖(1)和电机下端盖(2)上各有一出线孔(20),控制电缆线(5)的一端焊接在铝金属基印刷线路板(6)上,另一端穿过相嵌在出线孔(20)中的过线护圈(33)后引出,电机上端盖(1)与电机下端盖(2)之间分别通过固定螺丝(4)固定安装。

3.根据权利要求1或2所述的非晶合金铁心体永磁无刷直流电机,其特征在于:所述的

控制电缆线(5)为八芯电缆线,分别代表电源正极(VCC)、地线(GND)、电机启动/停止(ENBL)、电机正反转(F/R)、制动信号(BRK)、调速(SPEED),VD(+5V)、公共端(COM),其中,电机启动/停止(ENBL)线外接电机启动/停止开关,电机正反转(F/R)线外接电机正反转开关,制动信号(BRK)线外接制动信号开关踏板,所述的调速(SPEED),VD(+5V)、公共端(COM)外接调速转把。

4.根据权利要求1所述的非晶合金铁心体永磁无刷直流电机,其特征在于:所述的双核单片机(8)表贴焊装在铝金属基印刷线路板(6)的MCU焊盘(25)处,双核单片机(8)除了自带电机控制所必需的捕获/比较单元内核外,芯片内同时集成有用于高速乘除法运算单元(iMDU)和用于协调旋转矢量的数字计算单元(iCORDIC)内核,所述的位置传感器霍尔元件A(9)插装焊接在铝金属基印刷线路板(6)的霍尔元件A焊孔(26)处、霍尔元件B(10)插装焊接在霍尔元件B焊孔(27)处、霍尔元件C(11)插装焊接在霍尔元件C焊孔(28)处,霍尔元件A(9)、霍尔元件B(10)、霍尔元件C(11)的引脚各自穿过铝金属基印刷线路板(6)后,其磁感应体正好相嵌在定子铁心体(15)三个相邻嵌线槽(37)的空隙处,其中霍尔元件B(10)的磁感应面与霍尔元件A(9)、霍尔元件C(11)的磁感应平面相反,转子铁心体(16)旋转时,瓦片状的钕铁硼永磁块(17)分别靠近通过霍尔元件A(9)的磁感应平面、霍尔元件B(10)的磁感应反面、霍尔元件C(11)的磁感应平面。

5.根据权利要求1所述的非晶合金铁心体永磁无刷直流电机,其特征在于:所述电机上端盖(1)上有支撑上轴承(18)的上端盖内台阶(31),电机下端盖(2)上有出轴孔(36)和支撑下轴承(19)的下端盖内台阶(32),在铝金属基印刷线路板(6)的中央位置开有一个中央圆孔(38),电机输出轴(3)的一端穿过铝金属基印刷线路板(6)的中央圆孔(38)后套接上轴承(18),上轴承(18)再镶嵌入上端盖内台阶(31)内,电机输出轴(3)的另一端套接下轴承(19),下轴承(19)镶嵌入下端盖内台阶(32)中,电机输出轴(3)然后从下端盖(2)上的出轴孔(36)伸出。

6.根据权利要求1所述的非晶合金铁心体永磁无刷直流电机,其特征在于:所述的定子线圈(12)共由12个线包组成,每个线包分别用无氧铜漆包线绕制而成。